句容地区青龙组油源及生烃期次研究
2012-11-09刘计勇史海英夏在连许玉萍中石化华东分公司石油勘探开发研究院江苏南京210000
刘计勇,史海英,夏在连,许玉萍 (中石化华东分公司石油勘探开发研究院,江苏 南京 210000)
句容地区青龙组油源及生烃期次研究
刘计勇,史海英,夏在连,许玉萍 (中石化华东分公司石油勘探开发研究院,江苏 南京 210000)
句容地区位于江苏省南部,是中国南方海相中、古生界油气勘探较早的地区,油气显示丰富,白垩系、侏罗系、三叠系、二叠系、奥陶系等层位均有不同程度的油气显示,其中白垩系葛村组、三叠系青龙组及二叠系龙潭组油气显示最为活跃。通过分析青龙组同位素、原油三芴组成、甾类化合物特征等研究了句容地区三叠系的油源,通过对油气包裹体温度及颜色进行研究分析了青龙组烃源岩的生烃过程。研究发现,青龙组油源主要来自青龙组,青龙组烃源岩存在两期生烃过程,其中晚期排烃空间配置好,有利于油气成藏。
句容地区;青龙组;油源;生烃期次;成藏
句容地区位于下扬子准地台的苏南隆起区西部,北至宁镇隆起,南接溧水隆起,西邻江宁隆起,东抵茅山推覆体,是一个晚侏罗世-白垩纪的燕山期断坳。该地区无第三系下统沉积,面积约1480km2[1]。据不完全统计,在句容地区已钻各类石油钻井87口,其中63口见到了不同程度的油气显示[2]。近50年来,由于测试及储层改造等工艺水平的限制,除在句容构造高带的容2井、容3井和东风煤矿等地获得少量油气外,尚未取得实质性突破。最近,在新的油气勘探理论指导下,随着测试及储层改造等勘探技术及工艺的提高,容2井葛村组、青龙组相继取得稳定持续的工业油流,显示句容地区具有较大的勘探潜力。但长期以来,对青龙组油源认识不统一,对油气充注期次认识不清,限制了句容地区油气勘探。因此,在该地区开展青龙组油源对比及生烃期次研究对于深化该地区油气成藏认识、推动和加快该地区油气勘探步伐具有重要意义。
1 青龙组油源
句容地区纵向上存在有4套好-较好烃源岩:下三叠统青龙组泥岩、灰质泥岩;二叠系碳质泥岩、灰岩;下志留统高家边组笔石页岩;下寒武统幕府山组页岩。从句平1井、容2井原油与二叠系源岩的非烃+沥青质、芳烃、饱和烃组成图(见图1)上可以看出,句平1井、容2井原油与青龙组源岩均表现为低芳烃、非烃+沥青质、高饱和烃的特点;从烃源岩与原油三芴组成三角图(见图2)上可以看出,油与大多数青龙组源岩三芴组成处于同一区间,表现为低芴、低氧芴、高硫芴的特点;甾类化合物也从一定程度上反映了油源,句容地区青龙组、葛村组原油均表现为高C29甾烷aaa20S/(20S+20R)、高C29甾烷ββ/(ββ+aa)(见图3);从烃源岩与原油同位素对比图(见图4)上也可以看出青龙组、葛村组原油的同位素与青龙组源岩的同位素基本相同。上述分析表明,葛村组、青龙组油源主要来自青龙组。
图1 非烃、饱和烃、芳烃组成三角图
图2 烃源岩原与原油三芴组成三角图
图3 不同烃源岩甾类化合物特征
图4 部分烃源岩与原油同位素对比图
2 青龙组的生烃过程
关于句容地区的生烃史前人做过很多研究,但关于青龙组的排烃期次问题目前还不统一[3-4]。笔者通过对句容地区多口井青龙组薄片的单偏光及UV激发荧光照片进行研究发现,在灰岩裂隙及方解石晶洞中存在2种不同颜色的包裹体,一种是碳黑色、深黑色固体沥青,另一种是淡黄色、黄褐色轻质原油。图5显示句12井青龙组灰岩中局部缝隙内充填有灰黑色炭质沥青包裹体及晚期由于中轻质原油或油质沥青的浸染而显示较强的黄褐色或褐色荧光的油气包裹体;图6显示句13井青龙组方解石晶洞中也存在褐色、深褐色及浅黄色、浅黄绿色4种颜色的包裹体。以上均显示句容地区青龙组油藏至少存在2期的油气充注,早期充注的油气多被氧化形成固体沥青,其包裹体颜色多为灰黑色、褐色及深褐色;现今的原油多是后期形成,其包裹体颜色多为浅黄色、浅黄绿色、淡黄色及黄褐色。
图5 句12井单偏光照片(左)及UV激发荧光照片(右)
图6 句13井单偏光照片及UV激发荧光照片
同时,从N3井三叠系青龙组流体包裹体平均均一化温度来看,青龙组油气充注期也主要有2期,第1期均一化温度72.4~78.8℃;第2期均一化温度为93.8~106.9℃(见表1),进一步证实了句容地区青龙组存在2期油气充注过程,分别对应于晚三叠-早侏罗一次生烃,白垩纪早期、晚期至古近纪的二次生烃。
3 成藏分析
表1 句容地区流体包裹体均一温度统计及分期表
句容地区在青龙组沉积后曾发生了3期大的构造运动,即印支运动、燕山运动、喜山运动,时间上分别对应中三叠-早侏罗世、晚侏罗-早白垩世、始新世-现今。3大构造运动对句容地区下覆地层造成了不同程度的剥蚀,袁玉松等[3]曾利用圣科1井的资料进行过热史恢复,并对圣科1井不整合面剥蚀量与古热流进行了估算(见表2),从剥蚀量看,句容地区印支期剥蚀厚度在700m左右,而在句容高带青龙组现今埋深在500m左右,因此在晚三叠-早侏罗世句容地区构造高部位青龙组烃源岩埋深不大,在构造高部位可能存在少量生烃过程,仅向斜部分开始正常生烃,但是由于缺少浦口组这套泥岩盖层,难以成藏,即使少量成藏,后期燕山-喜山多次构造运动也使得早期形成的油气遭受破坏,形成固体沥青。
表2 圣科1井不整合面剥蚀量与古热流估算值
在燕山、喜山期2期构造运动剥蚀厚度约3350m,而现今的青龙组埋深一般大于500m,青龙组本身厚约400m,因此句容地区青龙组在白垩-古近世埋深已经大于4000m,已经大于生烃门限,烃源岩大量生烃。而在白垩世之前的印支早燕山构造运动不仅使得句容地区形成了多个断鼻、断块圈闭,为油气运移提供了聚集场所,而且也使得印支面下的青龙组灰岩多遭受抬升及风化剥蚀,形成了多个孔缝洞发育带,为油气提供了储集空间,浦口组泥岩这套区域性盖层已经形成,为油气提供了较好的封盖条件。因此圈闭、储层及盖层的形成早于油气生成期,同时晚白垩世之前的多幕构造运动尚未能影响油气的保存,甚至晚侏罗世的岩浆喷溢侵入对其也无破坏作用,因而油气能够生成、储集及保存下来,并最终聚集成藏。
[1]徐伟民,夏延.江苏句容盆地成油特征及含油气远景[J].石油勘探与开发,1986(4):10-19.
[2]王小群.句容地区SK1井盖层封闭性研究[J].海洋石油,2003,23(2):21-26.
[3]袁玉松,郭彤楼,胡圣标,等.下扬子苏南地区构造-热演化及烃源岩成烃史研究[J].自然科学进展, 2005,15(6):753-757.
[4]宫色,彭平安,刘东鹰.江苏句容凹陷油气充注史研究[J].石油试验地质,2007,29(5):500-505.
[编辑] 洪云飞
10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.03.018
P618.13
A
1673-1409(2012)03-N053-03
2011-11-25
刘计勇(1982-),男, 2009年大学毕业,助理工程师,硕士生,现主要从事油气勘探方面的研究工作。